簡化甲基化測序(Reduced Representation Bisulfite Sequencing,RRBS)是利用限制性內(nèi)切酶對基因組進行酶切，富集啟動子及CpG島等重要的表觀調(diào)控區(qū)域并進行重亞硫酸鹽測序。該技術(shù)顯著提高了高CpG區(qū)域的測序深度，在CpG島、啟動子區(qū)域和增強子元件區(qū)域可以獲得高精度的分辨率，是一種準確、高效、經(jīng)濟的DNA甲基化研究方法，在大規(guī)模臨床樣本的研究中具有廣泛的應(yīng)用前景。

為適應(yīng)科研技術(shù)的需要，易基因進一步開發(fā)了可在更大區(qū)域內(nèi)捕獲CpG位點的雙酶切RRBS(dRRBS)，可研究更廣泛區(qū)域的甲基化，包括CGI shore等區(qū)域。

為助力適用低起始量DNA樣本（5ng）量多維度甲基化分析，易基因開發(fā)了富集覆蓋CpG島、啟動子、增強子、CTCF結(jié)合位點的甲基化靶向基因組測序方法：extended-representation bisulfite sequencing（XRBS），實現(xiàn)了高靈敏度和微量樣本復(fù)用檢測，使其具有高度可擴展性，并適用于有限的樣本和單個細胞基因組CG位點覆蓋高達15M以上。

技術(shù)優(yōu)勢：

?  樣本需求量低：僅需<5ng的基因組DNA或單/微量細胞；

?  性價比高：測序區(qū)域針對高CpG區(qū)域，數(shù)據(jù)利用率更高。

實驗策略

細胞裂解→酶切消化→文庫構(gòu)建→Bisulfite處理→Hexamer擴增→PCR擴增→文庫質(zhì)控→上機測序

分析內(nèi)容：

經(jīng)典案例

醫(yī)學(xué)方向項目文章：

基于多重樣品和單細胞中基因調(diào)控元件的擴展重亞硫酸鹽測序

Shareef SJ, et al.Extended-representation bisulfite sequencing of gene regulatory elements in multiplexed samples and single cells. Nat Biotechnol. 2021 Sep;39(9):1086-1094.

①  背景

DNA甲基化的生物學(xué)作用已通過全基因組或簡化基因組甲基化測序分析方法闡明，但這些方法不能有效地研究哺乳動物基因組中的大量非編碼調(diào)控元件。全基因組甲基化測序（WGBS）是覆蓋整個基因組范圍，費用較高，效率相對較低。而簡化甲基化測序（RRBS）主要針對CpG富集區(qū)域進行甲基化測序，缺乏CpG島以外的增強子區(qū)域和CTCF結(jié)合位點的覆蓋。

②  方法

比較 WGBS、RRBS、850K芯片與XRBS方法對DNA甲基化區(qū)域的研究結(jié)果。進一步分析XRBS在不同細胞類型的低樣本量的基因組樣品中甲基化分布情況。利用XRBS方法進行單細胞DNA甲基化測序分析。

③  結(jié)論

XRBS覆蓋更廣泛的基因調(diào)控元件，且具有更高的效率和更低的測序深度要求；可檢測不同細胞類型的DNA甲基化差異；XRBS可預(yù)測功能元件的狀態(tài)；XRBS 可應(yīng)用于單細胞DNA甲基化研究。

不同測序技術(shù)在CpG島、基因啟動子、增強子和CTCF結(jié)合位點等元件的覆蓋率和富集情況

參考文獻：

①     DOI:10.1038/s41587-021-00910-x